Das Indian Institute of Science IISc hat ein effizientes entwickelt Superkondensator auf eine Plastikfolie gedruckt. Die Technologie ist leicht, kompakt und flexibel.
Superkondensatoren können eines Tages Batterien ersetzen, die in Elektroautos, Mobiltelefonen oder Laptops verwendet werden. Sie werden sehr schnell aufgeladen und arbeiten mit einem Wirkungsgrad von fast 100 Prozent. Sie sind jedoch im Allgemeinen sperrig und können nur sehr begrenzte Energiemengen speicherneine Zeit.
Die Herausforderung für Forscher bestand darin, die Größe zu reduzieren und gleichzeitig die Leistung zu erhöhen. Die Herstellung mit aktuellen Techniken ist ebenfalls teuer und langsam.
"Wir können diese Superkondensatoren tatsächlich überall und auf jedem Untergrund drucken. So können sie einfach auf jeder Oberfläche montiert werden, genau wie ein einfacher Sprühnebel an den Wänden."
Beim Durchbruch des Indian Institute of Science entwickelten die Forscher ihren flexiblen Superkondensator durch die Entwicklung einer Sprühbeschichtungstechnik, bei der Schichten aus Hybrid-Nanokompositen auf eine biegbare Kunststoffplatte aufgebracht wurden. Die Wechselschichttechnik vergrößert die Oberfläche und die Bewegung der Ladungen.
"Wir können diese Superkondensatoren tatsächlich überall und auf jedem Untergrund drucken. So können sie einfach auf jeder Oberfläche montiert werden, genau wie ein einfacher Sprühnebel an den Wänden." sagt leitende Autorin Abha Misra, außerordentliche Professorin am Institut für Instrumentierung und Angewandte Physik, IISc.
Superkondensatoren verwenden statische Elektrizität zum Speichern von Ladung anstelle von giftigen Chemikalien wie Batterien.
Kondensatoren haben ein breites Anwendungspotential
Superkondensatoren haben normalerweise zwei Elektroden, die in einen Elektrolyten getaucht und durch einen dünnen Isolator getrennt sind. Wenn die Elektroden geladen werden, wird ein elektrisches Feld zwischen ihnen erzeugt, wodurch Energie gespeichert werden kann. Eine größere Ladung wird erzeugt, wenn die Elektroden eine größere Oberfläche habenBereich.
Superkondensatoren funktionieren sehr gut in Fällen, in denen ein schneller Energieschub erforderlich ist, z. B. beim Einschalten einer Taschenlampe oder als dynamische Bremsen in Autos, Zügen und Aufzügen. Derzeit können Superkondensatoren in den meisten Anwendungen nicht mit Batterien konkurrieren.
Ein Superkondensator würde bei gleicher Ladung 40-mal so viel wie eine normale Batterie wiegen. neue Technologie entwickelt vom Indian Institute of Science, sprüht dünne abwechselnde Schichten aus MnO2-beschichteten Kohlenstoffnanoröhren CNTs und reduziertem Graphenoxid rGO auf eine Edelstahlmaske, die auf eine Standard-PET-Kunststoffplatte geklebt ist.
Die Durchbruchstechnik bietet eine größere Speicherkapazität als vorhandene Superkondensatoren.
Diese Strukturierung vergrößert die Oberfläche und positioniert die Materialien so, dass sich die Ladung effizient bewegen kann. Bisher haben die Ergebnisse gezeigt, dass sie eine größere Speicherkapazität haben als vorhandene Superkondensatoren.
Aufregenderweise hatte das Biegen des gedruckten Blattes keinen Einfluss auf seine Leistung, was bedeutet, dass diese Art der Superkondensator-Bautechnik Potenzial für Energiespeicheranwendungen hat. Ausführliche Informationen zu den Forschungsergebnissen finden Sie in der Zeitschrift. ACS Applied Materials und Schnittstellen.
Via : IISc